CN102585680A - 溶剂型双组份风电叶片防护底漆的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种溶剂型双组份风电叶片防护底漆的制备方法，制备组份A和组份B；将组份A和组份B按8～10∶1～2的比例混合，搅拌均匀后得到所述溶剂型双组份风电叶片防护底漆。本发明制得的防护底漆具有优异的附着力，干燥速度快，良好的兼容性，能够厚膜涂装，提高了工作效率。

Description

溶剂型双组份风电叶片防护底漆的制备方法

技术领域

本发明属于有机高分子化合物的制备的技术领域，特别的，涉及一种溶剂型双组份风电叶片防护底漆的制备方法。 

背景技术

随着我国经济的快速、持续发展，对能源的需求增长也很快，风能作为一种绿色可再生能源在我国得到越来越多的重视，尤其是近几年，风电行业在我国正以飞快的速度发展着，并且已经有了一定的基础。风电叶片是风力发电机组重要的组成部分之一，而且会长期暴露在强紫外线、风沙、高温、寒流等恶劣环境下，叶片在正常工作时会面临沙尘、雨水等物质的强烈冲刷及侵蚀。 

目前在我国发展迅猛的风电行业主要用到的叶片是由玻璃纤维增强环氧树脂制造成型的。众所周知，环氧树脂长期暴露在室外环境下，经过紫外光的照射材料会老化，产生粉化现象，用玻璃纤维增强环氧树脂制造成型的叶片如果不进行表面的防护工作，会使叶片的使用寿命大大缩短，甚至发生段裂等现象给风电场带来不必要的麻烦和损失。 

在风电叶片防护涂料领域，防护底漆的实现方式主要表现在树脂和专用助剂两个方面。专用助剂多是一些能为漆膜提供消泡、流平等效果的材料，主要作用是为了避免漆膜产生弊病例。从树脂的角度来看，除了少数公司的产品选用改性环氧树脂外，一般选用聚氨酯树脂，就目前来说，选用聚氨酯树脂的比例最大。 

上述这些风电叶片防护底漆的使用效果都十分良好，但其具有一个共同的缺点，就是干燥速度相对较慢；不能进行厚膜涂装；使用范围有限制，只能和专用的配套面漆配套使用。 

发明内容

本发明提供一种溶剂型双组份风电叶片防护底漆的制备方法，所制得的风电叶片防护底漆具有优异的附着力、柔韧性、干燥速度快、可以厚膜涂装，并且能够和多种面漆形成良好的配套。 

技术方案如下： 

一种溶剂型双组份风电叶片防护底漆的制备方法，包括： 

制备组份A和组份B； 

所述组份A包括：在30％～60％(重量百分数)的改性羟基丙烯酸树脂中加入0.2％～0.4％的消泡剂、0.2％～0.4％的脱泡剂、0.3％～0.5％的附着力促进剂、0.3％～0.5％的偶联剂、0.5％～3％的润湿分散剂、0.6％～1.2％的触变剂和3％～40％的溶剂；搅拌5～10min后，加入15％～30％的钛白粉后高速搅拌40～50min，再加入4％～7％的消光剂后搅拌均匀； 

所述组份B包括：将65％～95％的脂肪族异氰酸酯倒入5％～35％的溶剂中搅拌均匀； 

将组份A和组份B按8～10∶1～2的比例混合，搅拌均匀后得到所述溶剂型双组份风电叶片防护底漆。 

进一步：所述组份A和组份B按10∶1的比例混合。 

进一步：选用30％～40％的所述改性羟基丙烯酸树脂。 

进一步：所述改性羟基丙烯酸树脂是由聚酯改性而成的支链型羟基丙烯酸树脂，分子量为2000～3000。 

进一步：所述脂肪族异氰酸酯选用己二异氰酸酯的缩二脲、己二异氰酸酯的三聚体或六亚甲基二异氰酸酯的三聚体。 

进一步：所述附着力促进剂由含羟基和羧基类的的附着力促进剂复合组成。 

进一步：所述偶联剂由硅烷类偶联剂和钛酸类偶联剂复合组成。 

进一步：所述触变剂由由改性脲类触变剂和气象二氧化硅类触变剂复合 组成。 

进一步：所述溶剂选用醋酸丁酯。 

进一步：所述消光剂选用气象二氧化硅类消光粉，所述润湿分散剂选用多元胺嵌段共聚物溶液类润湿分散剂，所述润湿分散剂的含量为1％～2％。 

技术效果如下： 

经检测，本发明的溶剂型双组份风电叶片防护底漆的主要技术指标如表1所示： 

表1 

本发明选择性能良好的脱泡剂和消泡剂，在这两种助剂的共同作用下保证漆膜的致密性并且消除漆膜表面的弊病。 

本发明通过选择和复配附着力促进剂和偶联剂类助剂，使底漆技能和基材之间通过化学键结合具有良好的附着力，还能够和与后道涂层之间有良好的相容性，使基材、底漆和后道涂层成为性能完整的整体，给叶片带来良好的防护效果。 

本发明通过复合型触变剂体系使涂料施工时具有较小的粘度，而施工到叶片基材表面时粘度又能迅速恢复，增加了涂料的施工厚度，提高了涂料的 施工效率。 

本发明制得的防护底漆具有优异的附着力，干燥速度快，良好的兼容性，能够厚膜涂装，提高了工作效率。 

具体实施方式

一种溶剂型双组份风电叶片防护底漆的制备方法，其特征在于： 

第一步：制备组份A和组份B； 

组份A的制备：在30％～60％(重量百分数)的改性羟基丙烯酸树脂中加入0.1％～0.5％的消泡剂、0.1％～0.5％的脱泡剂、0.1％～0.5％的附着力促进剂、0.1％～0.5％的偶联剂、0.5％～3％的润湿分散剂、0.5％～2％的触变剂和3％～40％的溶剂；搅拌5～10min后，加入15％～30％的钛白粉后高速搅拌40～50min，再加入4％～7％的消光剂后搅拌均匀； 

其中，改性羟基丙烯酸树脂的含量优选为30％～40％； 

消泡剂的含量优选为0.2％～0.4％； 

脱泡剂的含量优选为0.2％～0.4％； 

附着力促进剂的含量优选为0.3％～0.5％； 

偶联剂的含量优选为0.3％～0.5％ 

消光剂的含量优选为4％～7％； 

润湿分散剂的含量优选为0.5％～2％，更优选1％～2％； 

触变剂优选的含量优选为0.6％～1.2％； 

改性羟基丙烯酸树脂是由聚酯改性而成的支链型羟基丙烯酸树脂，分子量为2000～3000。 

消泡剂选用高级脂肪酸甘油酯、多乙烯多胺的衍生物、丙烯酸共聚体或改性有机硅树脂等。 

脱泡剂选用丙烯酸酯聚合物或甲基烷基聚硅氧烷等。 

附着力促进剂由含羟基和羧基类的的附着力促进剂复合组成。 

偶联剂主要由非离子化合物类促进剂、硅烷类偶联剂和钛酸酯类偶联剂等为复合组成。 

消光剂选用气象二氧化硅或高分子蜡等。 

润湿分散剂选用含多元胺的嵌段共聚物溶液、含酸性基团的共聚体溶液或不饱和多元酸的多元酰胺溶液等；优选多元胺的嵌段共聚物溶液或含酸性基团的共聚体溶液，更优选含多元胺的嵌段共聚物溶液。 

触变剂选用聚酰胺蜡，二氧化硅，有机膨润土，氢化蓖麻油，改性脲类物质等。优选为气象二氧化硅和改性脲类触变剂组成。 

溶剂优选为高沸点有机溶剂、酯类和酮类，不用甲苯、二甲苯。更优选酯类和酮类，还最优选丙二醇甲醚醋酸酯和醋酸丁酯。 

组份B的制备：将65％～95％的脂肪族异氰酸酯倒入5％～35％的溶剂中搅拌均匀； 

其中，脂肪族异氰酸酯，优选为己二异氰酸酯(HDI)的缩二脲和三聚体。更优选为六亚甲基二异氰酸酯(HDI)三聚体。 

溶剂，优选高沸点有机溶剂，如高沸点芳烃、酯类和酮类，但不用甲苯和二甲苯，更优选酯类，最优选醋酸丁酯。 

第二步：将组份A和组份B按为7～10∶1～4的比例混合，优选8～10∶1～2，更优选8～10∶1，最优选10∶1的比例混合，搅拌均匀后得到溶剂型双组份风电叶片防护底漆。 

下面结合优选实施例，对本发明的技术方案做详细描述。 

优选实施例1 

第一步：制备组份A和组份B； 

组份A的制备：将1克多元胺嵌段共聚物溶液类润湿分散剂、0.4克含羧基类的附着力促进剂、0.3克的硅烷类偶联剂、0.2克丙烯酸酯聚合物类脱泡剂、0.3克丙烯酸共聚体类消泡剂、1克复合触变剂(其中，气象二氧化硅0.4克，改性脲类触变剂0.6克)加入到30克改性羟基丙烯酸树脂里面，再加入30克溶剂(其中，醋酸丁酯15克，丙二醇甲醚醋酸酯15克)搅拌5～10min后加入30克钛白粉高速搅拌40～50min，最后加入6.8克气象二氧化硅类消光 粉搅拌15min。 

组份B的制备：将65克HDI三聚体溶解在35克的醋酸丁酯中搅拌充分混合均匀。 

第二步：将组份A和组份B按10∶1的比例混合，并均匀搅拌后得到溶剂型双组份风电叶片防护底漆。 

优选实施例2 

第一步：制备组份A和组份B； 

组份A的制备：将1克多元胺嵌段共聚物溶液类润湿分散剂、0.4克含羧基类的附着力促进剂、0.4克的硅烷类偶联剂、0.3克丙烯酸酯聚合物类脱泡剂、0.2克丙烯酸共聚体类消泡剂、0.8克复合触变剂(其中气象二氧化硅0.4克，改性脲类触变剂0.4克)加入到46克改性羟基丙烯酸树脂里面，再加入19克溶剂(其中，醋酸丁酯14克，丙二醇甲醚醋酸酯5克)搅拌5～10min后加入26克钛白粉高速搅拌40～50min，最后加入5.9克气象二氧化硅类消光粉搅拌15min即可。 

组份B的制备：将74克HDI三聚体溶解在26克的醋酸丁酯中搅拌充分混合均匀。 

第二步：将组份A和组份B按8∶1的比例混合，并均匀搅拌后得到溶剂型双组份风电叶片防护底漆。 

优选实施例3 

第一步：制备组份A和组份B； 

组份A的制备：将1克多元胺嵌段共聚物溶液类润湿分散剂、0.4克含羧基类的附着力促进剂、0.4克的硅烷类偶联剂、0.2克丙烯酸酯聚合物类脱泡剂、0.3克丙烯酸共聚体类消泡剂、0.6克复合触变剂(其中，气象二氧化硅0.3克，改性脲类触变剂0.3克)加入到60克改性羟基丙烯酸树脂里面，再加入3克溶剂(其中，醋酸丁酯1克，丙二醇甲醚醋酸酯2克)，搅拌5～10min后加入28克钛白粉高速搅拌40～50min，最后加入6.1克气象二氧化硅类消光粉搅拌15min即可。 

组份B的制备：将95克HDI三聚体溶解在5克的醋酸丁酯中搅拌充分 混合均匀。 

第二步：将组份A和组份B按8∶2的比例混合，并均匀搅拌后得到溶剂型双组份风电叶片防护底漆。 

根据本发明的优选实施方案，在涂覆时，先将待涂覆的玻璃钢基材表面通过喷砂或手工打磨的方式进行基材处理，使基材有一定的粗糙度，然后用压缩空气等手段将待涂表面清除干净，采用喷涂或刷涂的方式施工，涂层干膜厚度可达100μm～120μm。 

Claims (10)

1.一种溶剂型双组份风电叶片防护底漆的制备方法，包括：

制备组份A和组份B；

所述组份A包括：在30％～60％(重量百分数)的改性羟基丙烯酸树脂中加入0.2％～0.4％的消泡剂、0.2％～0.4％的脱泡剂、0.3％～0.5％的附着力促进剂、0.3％～0.5％的偶联剂、0.5％～3％的润湿分散剂、0.6％～1.2％的触变剂和3％～40％的溶剂；搅拌5～10min后，加入15％～30％的钛白粉后高速搅拌40～50min，再加入4％～7％的消光剂后搅拌均匀；

所述组份B包括：将65％～95％的脂肪族异氰酸酯倒入5％～35％的溶剂中搅拌均匀；

将组份A和组份B按8～10∶1～2的比例混合，搅拌均匀后得到所述溶剂型双组份风电叶片防护底漆。

2.如权利要求1所述的溶剂型双组份风电叶片防护底漆的制备方法，其特征在于：所述组份A和组份B按10∶1的比例混合。

3.如权利要求1所述的溶剂型双组份风电叶片防护底漆的制备方法，其特征在于：选用30％～40％的所述改性羟基丙烯酸树脂。

4.如权利要求1所述的溶剂型双组份风电叶片防护底漆的制备方法，其特征在于：所述改性羟基丙烯酸树脂是由聚酯改性而成的支链型羟基丙烯酸树脂，分子量为2000～3000。

5.如权利要求1所述的溶剂型双组份风电叶片防护底漆的制备方法，其特征在于：所述脂肪族异氰酸酯选用己二异氰酸酯的缩二脲、己二异氰酸酯的三聚体或六亚甲基二异氰酸酯的三聚体。

6.如权利要求1所述的溶剂型双组份风电叶片防护底漆的制备方法，其特征在于：所述附着力促进剂由含羟基和羧基类的的附着力促进剂复合组成。

7.如权利要求1所述的溶剂型双组份风电叶片防护底漆的制备方法，其特征在于：所述偶联剂由硅烷类偶联剂和钛酸类偶联剂复合组成。

8.如权利要求1所述的溶剂型双组份风电叶片防护底漆的制备方法，其特征在于：所述触变剂由由改性脲类触变剂和气象二氧化硅类触变剂复合组成。

9.如权利要求1所述的溶剂型双组份风电叶片防护底漆的制备方法，其特征在于：所述溶剂选用醋酸丁酯。

10.如权利要求1所述的溶剂型双组份风电叶片防护底漆的制备方法，其特征在于：所述消光剂选用气象二氧化硅类消光粉，所述润湿分散剂选用多元胺嵌段共聚物溶液类润湿分散剂，所述润湿分散剂的含量为1％～2％。